砂板互层岩体中隧道围岩力学特性研究

通过建立可反映互层岩体中砂岩与板岩组成、岩层倾角、岩层走向等因素变化对岩体变形影响的互层岩体本构模型,研究了砂板互层岩体中隧道围岩的力学特性。研究结果表明:岩体中板岩体积含量越高,围岩最大变形及破坏范围越大,隧道周边围岩变形不对称性也越明显,板岩结构面的内摩擦角大小对岩体变形及破坏范围影响很大,板岩沿结构面破坏为砂板互层岩体的主要破坏形式之一;砂板互层岩体的倾角变化将影响隧道周边围岩变形的对称性及破坏区域的分布,倾角在40°～60°时,围岩变形的不对称性最明显,板岩含量较高时,砂板互层岩体的最大变形随倾角的增大而降低;岩层的走向与洞轴线交角越大,围岩变形越小,隧道周边围岩变形也越趋于对称,在陡倾砂板互层岩体中,洞轴线应尽可能沿与岩层走向大角度相交的方向布置以利于围岩的稳定;随着埋深的增加,围岩变形及破坏范围均增长,因岩层倾角、走向变化引起的隧道周边围岩变形不对称性也越明显。     

山区隧道开挖岩体移动变形分析

应用模糊测度理论,对隧道开挖所引起的岩体移动变形进行分析计算,推导了相应的地表下沉等计算公式。工程实例分析表明,理论计算结果与实测资料吻合较好。     

工作面前方开挖岩体刚度对隧道挖掘空间安全性的影响

本文论述了工作面前方开挖岩体刚度对隧道开挖空间安全性的影响，指出洞室收敛仅是复杂的应力－应变过程中的最后一个阶段，工作面前方开挖岩体的变形特性才是使其产生和发展的真正原因。     

水平层状岩体隧道零开挖进洞施工技术

采纳公路基础设施建设与环境保护全面协调发展的全新模式,减少隧道洞口段施工对自然生态的不利影响,保护和合理利用生态环境,具有重要的工程意义。结合吉怀14标羊和岩隧道具体工程地质条件,采用零开挖进洞法成功对原设计方案进行了优化,通过适当延长暗洞长度,减少仰坡刷坡土方量,采取合理的施工方法和辅助措施,实现了稳定仰坡、保护生态环境的目的,可为类似工程提供借鉴。     

水平层状岩体隧道零开挖进洞施工技术

采纳公路基础设施建设与环境保护全面协调发展的全新模式,减少隧道洞口段施工对自然生态的不利影响,保护和合理利用生态环境,具有重要的工程意义.结合吉怀14标羊和岩隧道具体工程地质条件,采用零开挖进洞法成功对原设计方案进行了优化,通过适当延长暗洞长度,减少仰坡刷坡土方量,采取合理的施工方法和辅助措施,实现了稳定仰坡、保护生态环境的目的,可为类似工程提供借鉴.     

公路隧道软硬互层围岩分级探讨

根据我国目前公路隧道围岩分级现状及工程实践中存在的具体问题,在分析影响互层围岩工程性质(强度、变形、稳定)的主要工程地质因素的基础上,参考相关行业和部门同类围岩分级的研究成果和实践经验,结合公路隧道建设的特点,提出公路隧道软硬互层围岩的初步分级方案和思路,为公路隧道设计和施工提供有益的参考,并指出隧道地勘中应注意的技术关键。     

公路隧道软硬互层围岩分级探讨

文章根据我国目前公路隧道围岩分级现状及工程实践中存在的具体问题,在分析影响互层围岩工程性质(强度、变形、稳定)的主要工程地质因素的基础上,参考相关行业和部门同类围岩分级的研究成果和实践经验,结合公路隧道建设的特点,提出公路隧道软硬互层围岩的初步分级方案和思路,为公路隧道设计和施工提供有益的参考,并指出隧道地勘中应注意的技术关键。     

缓倾层状岩体隧道开挖变形特征与机理分析

基于水平层状围岩结构特征,分析了层状围岩中隧道开挖的变形规律及破坏机理。缓倾岩层隧道开挖破坏范围主要集中在拱顶范围内,当岩层厚度发生变化时,边墙部位增幅较小,但顶板塑性区范围增加较大,塑性区深度约为边墙部位2～3倍。不同工况条件下,拱顶沉降均远大于水平收敛变形,且由于岩层之间粘结力较小,顶板岩层出现明显的离层现象。基于变形特征和破坏机理分析,提出了控制缓倾层状岩体隧道大变形及塌方的控制技术措施,可为类似条件下隧道设计与施工参考。     

软硬互层地铁区间矿山法施工爆破影响范围研究

以福州地铁1号线上达区间为工程背景,运用ANSYS有限元软件对矿山法施工的爆破影响进行了动态模拟。提出3种开挖面至软硬互层交界面距离分别为7,11,15 m时的3种工况,结合隧道的实际断面形式建立计算模型,重点研究爆破开挖对不同工况周围地层位移、主应力以及振速的影响,并提出合理的施工方案。结果表明:采用矿山法开挖至软硬互层交界面距离大于11 m时是安全的,基于此进行爆破施工范围优化,可减少后续盾构掘进难度。     

水平泥岩砂岩互层隧道支护体系力学特性试验研究

公路隧道穿越水平泥岩砂岩互层施工过程中支护体系力学特性较为复杂,通过开展大梁峁特长公路隧道水平泥岩砂岩互层段支护体系现场试验,研究水平泥砂岩互层段隧道初期支护中的锚杆轴力、围岩压力,钢架应力、混凝土应力及支护变形,二次衬砌中接触压力和混凝土受力特征。分析表明：拱部锚杆作用明显,边墙锚杆受力较小,建议锚杆由拱部160°减少至拱部120°,同时适当增加拱部锚杆;围岩压力在断面开挖后7d时间内已基本达到最大围岩压力的80％左右,说明在该种岩层中隧道开挖后围岩压力释放较快;水平泥岩砂岩互层关键控制点在拱部位置,边墙部位的支护结构无论从受力还是变形来说均较小;研究成果可为水平层状岩层隧道及类似工程的修建提供参考。     

软岩隧道不同开挖方法施工位移响应分析

以旦架哨三车道浅埋软岩隧道为例,采用有限元法对全断面法、台阶法和CD法开挖的施工过程进行了三维数值模拟,分析了地表、横断面和纵断面上的位移响应规律.研究表明:三种方法施工围岩位移的响应规律基本是类似的,CD法施工产生的位移值相对较小;隧道地表变形近似为槽形,且主要由邻近段开挖引起;竖向变形主要分布在拱顶附近,且主要由当前段开挖引起;掌子面空间效应的影响范围约2倍洞径,该范围外围岩沉降变形基本趋于稳定.     

复杂下伏采空煤巷影响下软岩隧道开挖稳定性数值模拟

以牛峒山隧道工程为依托,运用有限差分数值模拟软件,研究了复杂下伏采空煤巷影响下隧道施工期间的稳定性.结果表明:采空煤巷的存在将导致新建隧道与既有采空煤巷对围岩的扰动区域相互重叠,造成隧道的失稳破坏;采空煤巷近接隧道的方式和距离均会影响隧道开挖期间的稳定性,采空煤巷与隧道的间距大于或等于5m时,可认为隧道的稳定性较好;采...     

公路隧道围岩塌方离散元模拟

以秦岭III号隧道为工程实例,根据围岩类别及围岩内地质构造发育状况,将断面划分为2 173个块体单元,采用离散单元法对该隧道的塌方过程进行了二维数值仿真模拟,得出了隧道顶部和侧壁块体的塌落距离、塌落轨迹及隧道塌方量,并得出了块体塌落过程中跟踪块体的合力曲线,反映了块体的运动过程。     

浅埋偏压隧道围岩渐进破坏机制分析

为了研究浅埋偏压隧道围岩的渐进破坏过程和破坏模式,为隧道支护参数的确定提供依据。运用自行研制的隧道模型试验装置,对浅埋偏压工况下单洞及小净距隧道的破坏过程和破坏模式进行研究。研究表明:浅埋偏压隧道的破坏模式可以看作岩体在重力作用下的坍塌破坏,且浅埋偏压隧道的偏压角度和围岩的力学参数决定了破坏体的规模和范围,破坏体的范围主要受偏压角度的影响。     

基于尺寸效应的节理岩体隧道开挖稳定性分析

节理岩体的开挖力学响应具有显著的尺寸效应,这对于研究隧道稳定性非常重要。运用离散单元法,模拟了相同隧道尺度条件下不同节理间距的4组情况。研究结果表明:①随着岩体节理间距减小,围岩结构类型由整体块状逐步转化为碎裂状,随之出现岩块松动脱落;②围岩塑性区、应力松动区以及节理张开区具有相似的分布规律,均随着节理间距减小而增大,但发生岩块松动脱落之前的尺寸效应不明显;③节理剪切滑移破坏区比张开区和岩体塑性区更大,且具有更加明显的尺寸效应,适合作为节理岩体隧道稳定性的判别指标。     

大跨隧道开挖过程中围岩内力及变形分析

以某公路大跨隧道为背景介绍了在隧道开挖过程中围岩压力及变形受开挖影响所产生的变化,通过对实测数据的分析,指导施工中支护参数的调整,与理论公式进行对比选定合理的公式、确定准确的地质参数,预测下段施工围岩压力及变化。     

隧道数值模拟计算边界范围研究

本文以某高速公路隧道的开挖和支护过程为工程实例,采用有限差分法岩土分析软件Adina进行全过程模拟,旨在分析模型的边界效应对相应求解精度的影响。研究方法是在其它条件同等的情况下,采用不同的模型边界范围建模,并分别独立进行模拟求解,通过比较不同模型下同一截面的力学响应的差异,进而分析模型边界范围这一单因素对隧洞开挖数值模拟的精度影响。研究思路和结论可以为类似的数值模拟关于如何合理地选择模型边界范围提供参考,从而使模拟实现过程的时效性和精度达到较佳的统一。     

液压凿岩台车开挖技术应用及经济分析工作探讨

为促进液压凿岩台车开挖技术在长大铁路隧道建设中的推广应用和经济分析工作的开展,对液压凿岩台车开挖技术的应用和经济分析工作要点进行探讨,对液压凿岩台车开挖技术中的超挖成因和经济分析工作基础资料收集等关键问题进行阐述和分析。通过探讨分析可知,应用液压凿岩台车开挖技术建设长大铁路隧道,技术上是可行的,经济上是合理的。     

隧道围岩模糊分类研究

针对目前普遍使用的几种公路隧道围岩分类方法中存在的缺陷,提出了以隧道稳定性为基础,全面考虑影响围岩稳定的各类因素,运用模糊数学理论对隧道围岩分类进行定量化划分。总结了几种容易在洞顶和侧壁造成掉块的不利节理组合。建立了公路隧道模糊评判模型,对诸永高速公路西华岭隧道的围岩类别进行了评判。结果证明比以往的仅靠经验定性判断或仅以几个物性指标来对围岩好坏进行定量判别,更能准确无误的评判,能够很好的指导施工,保证隧道的安全。     

某隧道地基岩体的应变率效应研究

依托广州如意坊放射线系统工程,利用万能试验机（DDL300）和分离式霍普金森压杆（SHPB）对水下拟建隧道岩体进行钻孔取样,进行静态力学试验和冲击试验;研究其静动态力学性能和应变率效应。结果表明:岩体试样脆性大,静态抗压强度为29.23 MPa,应变率敏感性较大,应变率在24～73 s?1范围内;动态抗压强度为45.30～74.14 MPa,动态增长因子（DIF）为1.55～2.53,抗压强度、抗拉强度和动态增长因子随应变率的上升而增强和上升,表现出正应变率效应。